CN114608002A - 一种缓流定期排污扩容系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种缓流定期排污扩容系统及方法，涉及电厂技术领域，包括罐体及位于罐体内底部的缓流机构，缓流机构包括泄压管和泄压网，泄压管一端封堵，另一端连通罐体的入水口，泄压管内部配合有沿轴向滑动的承压板，泄压管侧壁沿轴向布置多个泄压孔，承压板在压力作用下移动，以改变泄压孔连通入水口的数目；泄压网套设于泄压管外，且覆盖所有泄压孔；针对目前在定排容器底部形成水封进行消能而导致罐体腐蚀的问题，通过设置缓流机构将注入罐体内的锅炉排水和掺凉水进行缓冲，并能够依据注入压力、流量而适应性调节，满足注入速度和注入压力的需求，达到辅助消能的效果，降低水体注入时的冲刷磨损。

Description

一种缓流定期排污扩容系统及方法

技术领域

本发明涉及电厂技术领域，具体涉及一种缓流定期排污扩容系统及方法。

背景技术

定期排放扩容器在使用时面临入水冲刷问题，采用硬质材料或易于被检修替换的部件(如喷淋管)代替容器底部钢板接受冲刷，也有部分方案利用定排容器本身的存水功能来消能，现有技术公开了(如CN 107906502 A)通过将排污口入口位置设置在一定高度的方案，利用高度差关系，能够在定排容器内部积蓄一定量的水体，形成水封，通过溢流达到排放的过程。

但在使用过程中，形成水封的水体会长时间积存在罐体内，而罐体难以保证密封效果，加速金属罐体的老化，同时，水体长期积存后产生大量沉淀积蓄在罐体内底部，会加速各类粒子的化学反应进一步产生沉淀，在清污时容易导致管路堵塞。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种缓流定期排污扩容系统及方法，通过设置缓流机构将注入罐体内的锅炉排水和掺凉水进行缓冲，并能够依据注入压力、流量而适应性调节，满足注入速度和注入压力的需求，达到辅助消能的效果，降低水体注入时的冲刷磨损。

本发明的第一目的是提供一种缓流定期排污扩容系统，采用以下方案：

包括罐体及位于罐体内底部的缓流机构，缓流机构包括泄压管和泄压网，泄压管一端封堵，另一端连通罐体的入水口，泄压管内部配合有沿轴向滑动的承压板，泄压管侧壁沿轴向布置多个泄压孔，承压板在压力作用下移动，以改变泄压孔连通入水口的数目；泄压网套设于泄压管外，且覆盖所有泄压孔。

进一步地，沿泄压管封堵端到另一端方向上，所有泄压孔依次间隔布置，泄压孔的径向截面积依次减小。

进一步地，所述泄压管封堵端与承压板之间设有弹性件，承压板与泄压管内壁滑动配合，承压板端面朝向泄压管开口端。

进一步地，所述泄压网与泄压管之间形成径向截面呈环形的泄压腔，泄压孔连通泄压腔且朝向泄压网的内壁。

进一步地，所述泄压网一端与泄压管封堵端共面，共同安装于罐体内部的底面。

进一步地，还包括引流机构，引流机构包括引流管和封堵管，引流管一端对接罐体的排污口，另一端延伸至罐体内，引流管对接排污口一端的侧壁上设有排空口，封堵管套设于引流管外，以通过沿轴向的滑动封堵或敞开排空口。

进一步地，所述排空口设有多个，沿引路管环向均匀布置。

进一步地，所述封堵管内壁与引流管外壁贴合，以使封堵管能够相对于引流管沿轴向往复滑动。

进一步地，所述封堵管连接有操作杆，操作杆延伸至罐体外。

进一步地，所述罐体上设有至少两个入水口，至少一个入水口接入外部锅炉，至少一个入水口接入外部掺凉水源。

本发明的第二目的是提供一种缓流定期排污扩容方法，利用如上所述的缓流定期排污扩容系统，包括以下步骤：

入水口接入锅炉排和/或掺凉水源，缓流机构获取入水口输入的水流；

承压板在水流冲击作用下沿泄压管轴向移动，以改变入水口所连通泄压孔的数目；

泄压孔对输入泄压管的水流进行泄压后，使水流输出至泄压网，在泄压网作用下分隔消能后进入罐体内。

与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果是：

(1)针对目前在定排容器底部形成水封进行消能而导致罐体腐蚀的问题，通过设置缓流机构将注入罐体内的锅炉排水和掺凉水进行缓冲，并能够依据注入压力、流量而适应性调节，满足注入速度和注入压力的需求，达到辅助消能的效果，降低水体注入时的冲刷磨损。

(2)泄压管内部的承压板朝向入水一端，在水流作用和弹性件作用下能够进行轴向的移动，在实现位置变化时，改变联动入水口的泄压孔的数目，从而达到适应流量进行泄压的效果，流量越大对应连通入水口的泄压孔越多，同一时间所能排出的水流越多，避免了入水口的堵塞，并保证了消能作用，满足注入速度和泄压的需求。

(3)在流量较小时，采用靠近端部较小的泄压孔将水流输入到罐体内，通过泄压孔与泄压管的截面积差达到减缓水流的效果，降低水流对罐体内壁的冲击，减少冲刷损伤；在流量较大时，增加排出泄压管内水体的泄压孔的数目，释放泄压管内积蓄的压力，增大流量以降低水压从而减少水流冲击作用。

(4)在设置泄压孔的基础上，在泄压管外围设置泄压网结构，对通过泄压孔输出的水流进行分割打散，从而降低对罐体的冲刷力，并能够在水流大量输入时，起到向周围分散的效果，提高扩容效率。

(5)设置引流机构实现水封的切换，引流机构的封堵管能够进行位置切换，既能够利用引流管形成高度差，从而利用积水形成水封，实现注水时的消能；也能够在调节封堵管位置后，利用引流管下端排空口将罐体内的积水完全排出，依据需求进行切换，通过单独的排污口即可满足排空和水封的需求。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明实施例1或2中缓流定期排污扩容系统的原理示意图；

图2为本发明实施例1或2中缓流机构的结构示意图；

图3为本发明实施例1或2中引流机构的结构示意图；

图4为本发明实施例1或2中引流管与封堵管滑动配合示意图。

图中，1.罐体，2.缓流机构，3.引流机构，4.排污口，5.锅炉口，6.掺凉口，7.泄压管，8.泄压网，9.承压板，10.泄压孔，11.弹性件，12.泄压腔，13.引流管，14.封堵管，15.排空口，16.操作杆。

具体实施方式

实施例1

本发明的一个典型实施例中，如图1-图4所示，给出一种缓流定期排污扩容系统。

如图1中的缓流定期排污扩容系统，应用于锅炉的排水扩容，尤其是电厂中的锅炉的排水扩容，锅炉排污水排入缓流定期排污扩容系统的罐体1内，通过设置缓流机构2将注入罐体1内的锅炉排水和掺凉水进行缓冲，并能够依据注入压力、流量而适应性调节，满足注入速度和注入压力的需求，达到辅助消能的效果，降低水体注入时的冲刷磨损；排污水在罐体1内汽化为二次蒸汽，经过上部汽水分离器进行汽水分离后，再经罐体1顶部的出口引出，而留下的排污水则通过排污口4进行排放。为了满足排放水温的需求，还需要在罐体1内对排污水进行掺凉，降低水温后通过排污口4排出。

具体的，参见图1，缓流定期排污扩容系统，主要包括罐体1、缓流机构2和引流机构3，缓流机构2布置在罐体1内部的底部，引流机构3布置在罐体1的排污口4位置。通过设置缓流机构2将注入罐体1内的锅炉排水和掺凉水进行缓冲，通过设置引流机构3能够建立水封并能够将罐体1排空。

如图2所示，缓流机构2包括泄压管7和泄压网8，泄压管7一端封堵，另一端连通罐体1的入水口，泄压管7内部配合有沿轴向滑动的承压板9，泄压管7侧壁沿轴向布置多个泄压孔10，承压板9在压力作用下移动，以改变泄压孔10连通入水口的数目；泄压管7内部的承压板9朝向入水一端，在水流作用和弹性件11作用下能够进行轴向的移动，在实现位置变化时，改变联动入水口的泄压孔10的数目，从而达到适应流量进行泄压的效果。

对于入水口，罐体上设有至少两个入水口，至少一个入水口为锅炉口5，能够接入外部锅炉，至少一个入水口为掺凉口6，用于接入外部掺凉水源，向罐体1内输入掺凉水。

泄压孔10的数目可以根据需求进行调整，至少为两个，实现二级调节的泄压，图2中所示的泄压孔10设置为四个，并且均设置在同一环向位置。

在其他实施方式中，还可以调整泄压孔10的数目为三个、五个等，也可以将泄压孔10布置在不同的环向位置，以更好的进行水流分散。流量越大对应连通入水口的泄压孔10越多，同一时间所能排出的水流越多，避免了入水口的堵塞，并保证了消能作用，满足注入速度和泄压的需求。

如图2所示，沿泄压管7封堵端到另一端方向上，所有泄压孔10依次间隔布置，泄压孔10的径向截面积依次减小；在流量较小时，采用靠近端部较小的泄压孔10将水流输入到罐体1内，通过泄压孔10与泄压管7的截面积差达到减缓水流的效果，降低水流对罐体1内壁的冲击，减少冲刷损伤。

在流量较大时，增加排出泄压管7内水体的泄压孔10的数目，释放泄压管7内积蓄的压力，增大流量以降低水压从而减少水流冲击作用。

参见图2，缓流机构2的泄压作用能够对注入罐体1的水流进行消能，通过降低流速以削减冲击力，从而减少对罐体1内壁的冲刷损伤。在本实施例中，通过弹性件11结合泄压管7实现消能作用，泄压管7封堵端与承压板9之间设有弹性件11，承压板9与泄压管7内壁滑动配合，承压板9端面朝向泄压管7开口端。

弹性件11可以选用弹簧，弹簧一端连接承载板，另一端连接于泄压管7内壁，在水流压力和冲击力作用下，在承载板所受水流压力大于弹簧弹力时，承压板9挤压弹簧，使弹簧收缩，从而增加入水口所连通的泄压孔10数目，在承载板所受水流压力小于弹簧弹力时，弹簧推动承载板回弹。

如图1、图2所示，泄压网8套设于泄压管7外，且覆盖所有泄压孔10，在设置泄压孔10的基础上，在泄压管7外围设置泄压网8结构，对通过泄压孔10输出的水流进行分割打散，从而降低对罐体1的冲刷力，并能够在水流大量输入时，起到向周围分散的效果，提高扩容效率。

可以理解的是，泄压网8在对水流进行分割打散的同时，也能够对排污水进行过滤，使得排污水中的大颗粒杂质被泄压网8阻挡，然后约束于泄压网8与泄压管7之间，避免通过罐体1进入排污口4引发堵塞等问题。

同时，泄压网8与泄压管7之间形成径向截面呈环形的泄压腔12，泄压孔10连通泄压腔12且朝向泄压网8的内壁。泄压网8也可以选择其他结构形式，比如立方体状结构或棱柱状结构等，使泄压网8与泄压管7之间能够形成泄压腔12即可。

为了保证泄压腔12的容纳能力，可以在泄压网8上安装相应的支撑架，对泄压网8的进行辅助支撑，提高泄压网8承受水流冲击的能力。

另外，泄压网8与泄压管7之间形成转动连接关系，通过泄压网8绕轴线的转动，使得泄压网8与泄压管7之间的相对位置进行调整，使泄压网8承载水流冲击的位置进行调整，延长泄压网8的使用寿命，避免长时间单一位置遭受水流冲击导致的泄压网8损坏问题。

需要指出的是，为了提高泄压网8对泄压孔10所输出水流的分割打散效果，保证泄压网8对入水水流的消能作用，泄压网8可以采用多层网结构，沿半径的离心方向上，依次间隔布置有多层泄压网8，且相邻层泄压网8对应的网格目数相异；通过多层泄压网8能够提高整体的强度，并且，多层泄压网8进行多次分割打散，提高对水流的消能效果，进而降低排出到罐体1的水流对罐体1的冲刷。

如图3和图4所示，引流机构3安装于罐体1的排污口4位置，能够改变排污口4与罐体1的连通位置，一方面，能够提高排污口4与罐体1的连通位置，使得水体能够在罐体1底部积蓄形成水封，实现注水时的消能；另一方面，能够在罐体1底部形成连通排污口4的通道，将罐体1内积水全部排出，避免长时间积蓄导致的罐体1腐蚀。

具体的，结合图1和图3，引流机构3包括引流管13和封堵管14，引流管13一端对接罐体1的排污口4，另一端延伸至罐体1内，与罐体1底面呈间隔布置，在水位到达引流管13端部后，高于引流管13端部开口的水体实现溢流，能够经过引流管13进入排污口4。

引流管13对接排污口4一端的侧壁上设有排空口15，排空口15能够形成排污口4与罐体1的连通，可以将罐体1内的水体直接引入排污口4位置进行排出；并且，由于排空口15位于引流管13对接排污口4的位置，同样排空口15也处于罐体1的底面位置，因此，排空口15不会阻挡水体进入排污口4，使得罐体1内的水体能够全部经由排空口15输出到排污口4进行排出。

对应不同的入水水体，需要进行水封耗能和罐体1排空的切换，依据此需求，在本实施例中，封堵管14套设于引流管13外，以通过沿轴向的滑动封堵或敞开排空口15。

设置引流机构3实现水封的切换，引流机构3的封堵管14能够进行位置切换，既能够利用引流管13形成高度差，从而利用积水形成水封，实现注水时的消能；也能够在调节封堵管14位置后，利用引流管13下端排空口15将罐体1内的积水完全排出，依据需求进行切换，通过单独的排污口4即可满足排空和水封的需求。

如图3所示，排空口15设有多个，沿引路管环向均匀布置；同时，为了减少排污过程中的堵塞问题，排空口15可以设置为网状开口，或是在排空口15位置覆盖滤网，对罐体1内水体排出过程进行过滤。

另外，由于设置多个排空口15，形成围绕排污口4环向分布的结构，在排出水封水体的过程中，从径向向排污口4输入水体，引流管13另一端开口作为排气口，促进排空水体时的效率，减少水体排空时的涌动，从而减缓对罐体1内壁的冲刷。

如图4所示，封堵管14内壁与引流管13外壁贴合，以使封堵管14能够相对于引流管13沿轴向往复滑动，贴合位置形成密封，并且，避免杂质进入其滑动配合位置，减少因杂质导致的磨损。

为了实现对封堵管14位置的调节，实现建立水封、排空罐体1状态的切换，封堵管14连接有操作杆16，操作杆16延伸至罐体1外，从罐体1外操作调节封堵管14位置。

可以理解的是，也可以设置往复伸缩机构对操作杆16进行驱动，比如气缸、油缸、电动伸缩杆等，能够从远程实现对封堵管14位置的调节。

实施例2

本发明的另一典型实施方式中，如图1-图4所示，给出一种缓流定期排污扩容方法。

该方法利用如实施例1中的缓流定期排污扩容系统，并包括以下步骤：

入水口接入锅炉排和/或掺凉水源，缓流机构2获取入水口输入的水流；

承压板9在水流冲击作用下沿泄压管7轴向移动，以改变入水口所连通泄压孔10的数目；

泄压孔10对输入泄压管7的水流进行泄压后，使水流输出至泄压网8，在泄压网8作用下分隔消能后进入罐体1内。

依据掺凉水和排污水水量、水压进行适应性泄压，避免使用水封引起的腐蚀，同时，结合泄压孔10、泄压网8不同的泄压作用，对水流进行分割打散，平稳输入罐体1内，减少落差水体引起的涌动、振动。

在额外水体输入到罐体1而需要进行水封时，还设置引流机构3实现水封的切换，引流机构3的封堵管14能够进行位置切换，既能够利用引流管13形成高度差，从而利用积水形成水封，实现注水时的消能；也能够在调节封堵管14位置后，利用引流管13下端排空口15将罐体1内的积水完全排出，依据需求进行切换，通过单独的排污口4即可满足排空和水封的需求。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种缓流定期排污扩容系统，其特征在于，包括罐体及位于罐体内底部的缓流机构，缓流机构包括泄压管和泄压网，泄压管一端封堵，另一端连通罐体的入水口，泄压管内部配合有沿轴向滑动的承压板，泄压管侧壁沿轴向布置多个泄压孔，承压板在压力作用下移动，以改变泄压孔连通入水口的数目；泄压网套设于泄压管外，且覆盖所有泄压孔。

2.如权利要求1所述的缓流定期排污扩容系统，其特征在于，沿泄压管封堵端到另一端方向上，所有泄压孔依次间隔布置，泄压孔的径向截面积依次减小。

3.如权利要求1所述的缓流定期排污扩容系统，其特征在于，所述泄压管封堵端与承压板之间设有弹性件，承压板与泄压管内壁滑动配合，承压板端面朝向泄压管开口端。

4.如权利要求1所述的缓流定期排污扩容系统，其特征在于，所述泄压网与泄压管之间形成径向截面呈环形的泄压腔，泄压孔连通泄压腔且朝向泄压网的内壁。

5.如权利要求4所述的缓流定期排污扩容系统，其特征在于，所述泄压网一端与泄压管封堵端共面，共同安装于罐体内部的底面。

6.如权利要求1所述的缓流定期排污扩容系统，其特征在于，还包括引流机构，引流机构包括引流管和封堵管，引流管一端对接罐体的排污口，另一端延伸至罐体内，引流管对接排污口一端的侧壁上设有排空口，封堵管套设于引流管外，以通过沿轴向的滑动封堵或敞开排空口。

7.如权利要求6所述的缓流定期排污扩容系统，其特征在于，所述排空口设有多个，沿引路管环向均匀布置。

8.如权利要求6所述的缓流定期排污扩容系统，其特征在于，所述封堵管内壁与引流管外壁贴合，以使封堵管能够相对于引流管沿轴向往复滑动；封堵管连接有操作杆，操作杆延伸至罐体外。

9.如权利要求1所述的缓流定期排污扩容系统，其特征在于，所述罐体上设有至少两个入水口，至少一个入水口接入外部锅炉，至少一个入水口接入外部掺凉水源。

10.一种缓流定期排污扩容方法，其特征在于，利用如权利要求1-9任一项所述的缓流定期排污扩容系统，包括以下步骤：

入水口接入锅炉排和/或掺凉水源，缓流机构获取入水口输入的水流；

承压板在水流冲击作用下沿泄压管轴向移动，以改变入水口所连通泄压孔的数目；泄压孔对输入泄压管的水流进行泄压后，使水流输出至泄压网，在泄压网作用下分隔消能后进入罐体内。

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